Thermoanalytical methods in the study of structure/properties relationships of modified and crosslinked linear polyethylene

Abstract

Linear polyethylene is a typical semicrystalline polymer. Its physical and mechanical properties are strongly dependent on the crystallinity (crystalline fraction), and on the size and structure of the crystallites.

Modification of linear polyethylene by the grafting of alkoxysilane groups and by subsequent network formation influences the crystalline properties of the polymer. DSC is eminently suitable to follow these changes. For crosslinked polyethylenes above the crystalline melting point, the modulus of elasticity and the thermal expansion coefficient determined by TMA give useful information on the structure. Comparison of the mechanical properties of grafted and crosslinked samples as a function of the crystallinity allows the separation of structural effects. A close correlation has been found between the structure and properties of modified and subsequently crosslinked polyethylenes.

Zusammenfassung

Lineares Polyethylen ist ein charakteristisch semikristallines Polymer. Seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften hÄngen sehr stark von der KristallinitÄt (kristallinen Fraktion) und von der Grö\e und Struktur der Krsitallite ab. Eine Modifizierung linearen Polyethylenes durch Propfung von Alkoxysilangruppen und anschlie\ende Vernetzung beeinflu\t die Kristalleigenschaften des Polymers. Zu einer Untersuchung dieser VerÄnderungen ist DSC Äu\erst gut geeignet. Der mittels TMA ermittelte ElastizitÄtsmodul und WÄrmeausdehnungskoeffizient liefern bei vernetzten Polyethylenen über dem kristallinen Schmelzpunkt nützliche Informationen zur Struktur. Ein Vergleich der mechanischen Eigenschaften modifizierter und vernetzter Proben als Punktion der KristallinitÄt erlaubt die Herausstellung struktureller Einflüsse. Zwischen Eigenschaften und der Struktur von modifizierten und anschlie\end vernetzten Poly-ethylenen konnte eine enge Korrelation festgestellt werden.